JPH10299431A - 内燃機関用バルブタイミング調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非拘束状態における当接部の動きを規制し、
当接部と他部材との衝突を避け打音の発生を抑制するバ
ルブタイミング調整装置を提供する。 【解決手段】 ストッパピストン３０は最遅角位置にお
いてテーパ穴３４ａに嵌合することにより、シューハウ
ジング１１とベーンロータ１４との相対回動を拘束す
る。油圧室３６、３７はストッパピストン３０にテーパ
穴３４ａとの拘束を解除する方向に油圧を加える。最遅
角位置において、背圧室３８は連通路５０、５１、５２
を介して油潤滑空間３ａに連通している。シューハウジ
ング１１に対しベーンロータ１４が最遅角位置から進角
側に回転すると、油圧室３７に接するストッパピストン
３０の先端部３１ａの受圧面積が減少するとともに、連
通路５０と連通路５１との連通が遮断される。これによ
り、非拘束状態においてストッパピストン３０が他部材
と衝突することを抑制するので、打音の発生が抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
「内燃機関」をエンジンという）の吸気弁および排気弁
の少なくともいずれか一方の開閉タイミング（以下、
「開閉タイミング」をバルブタイミングという）を運転
条件に応じて調整するためのバルブタイミング調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンのクランクシャフトと同
期回転するタイミングギアやチェーンスプロケットを介
してカムシャフトを駆動し、タイミングギアやチェーン
スプロケットとカムシャフトとの相対回動による位相差
により吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方の
バルブタイミングを制御するベーン式のバルブタイミン
グ調整装置として、英国特許出願公開第２３０２３９１
号公報に開示されているものが知られている。

【０００３】このようなベーン式のバルブタイミング調
整装置には、例えばカムシャフト側回転体であるベーン
ロータにロック部材を往復移動可能に収容し、クランク
シャフト側回転体であるハウジングに設けた穴にロック
部材を嵌合することにより、カムシャフト側回転体とク
ランクシャフト側回転体との相対回動を拘束するものが
ある。両回転体の相対回動が拘束されることにより、吸
気弁または排気弁の駆動に伴いカムシャフトが正負のト
ルク変動を受けてもクランクシャフト側回転体とカムシ
ャフト側回転体との打音発生を防止することができる。

【０００４】クランクシャフト側回転体に対するカムシ
ャフト側回転体の位相を変化させるときには、クランク
シャフト側回転体に対してカムシャフト側回転体を相対
回動駆動する作動油圧をロック部材に加えることにより
ロック部材がハウジングから抜け出し、クランクシャフ
ト側回転体とカムシャフト側回転体との相対回動が可能
になる。

【０００５】タイミングギアやチェーンスプロケットで
クランクシャフトの駆動力を受けるバルブタイミング調
整装置はエンジンの油潤滑空間内に収容できるので、ロ
ック部材が拘束位置において容易に移動できるように、
タイミングギアに設けた連通路を介してロック部材の背
圧室をエンジンの油潤滑空間に開放している。また、背
圧室から排出される作動油は油潤滑空間に還流される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タイミ
ングプーリでクランクシャフトの駆動力を受けるバルブ
タイミング調整装置は油潤滑空間の外に配置されるの
で、タイミングプーリに設けた連通路から背圧室の作動
油を装置外に排出すると、作動油が油潤滑空間外に排出
され作動油が減少する。さらに、背圧室から排出された
作動油によりタイミングベルトが濡れるという問題があ
る。タイミングベルトが作動油に濡れると、タイミング
ベルトがタイミングプーリおよびクランクシャフトとの
噛み合い部で滑る恐れがあるとともに、作動油に濡れた
タイミングベルトが劣化するという問題がある。

【０００７】また、クランクシャフト側回転体とカムシ
ャフト側回転体との相対回動位置に関わらずロック部材
の背圧室が油潤滑空間に開放されているとロック部材の
動きが規制されないので、ロック部材が他部材と衝突し
て打音を発生することがある。また、クランクシャフト
側回転体とカムシャフト側回転体とが相対回動してもロ
ック部材を拘束解除方向に押し出す作動油を供給する油
圧室にロック部材が常に接していると、油圧源から供給
される作動油の脈動によりロック部材が振動し、ロック
部材が他部材と衝突して打音を発生することがある。

【０００８】本発明の目的は、非拘束状態における当接
部の動きを規制し、当接部と他部材との衝突を避け打音
の発生を抑制するバルブタイミング調整装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
エンジン用バルブタイミング調整装置によると、駆動側
回転体と従動側回転体との相対回動を拘束する当接部と
被当接部とを有し、当接部の背圧室は、両回転体の少な
くともいずれか一方に設けられシール部材でシールされ
た油路を通って油潤滑空間と連通しているので、背圧室
から排出する作動油は油潤滑空間に還流される。したが
って、作動油の減少を防止できる。さらに、背圧室から
排出する作動油がバルブタイミング調整装置の外周を濡
らさないので、例えばクランクシャフトの駆動力をタイ
ミングプーリで受ける場合、タイミングベルトが作動油
に濡れることを防止する。これにより、タイミングベル
トがクランクシャフトおよびタイミングプーリとの噛み
合い部で滑ることを防止するとともに、作動油によるタ
イミングベルトの劣化を防止できる。

【００１０】さらに、当接部と被当接部とが非拘束状態
にあるとき弁機構が背圧室を閉塞するので、背圧室がダ
ンパ室となり非拘束状態において当接部の動きが規制さ
れる。したがって、当接部が他部材と衝突することを抑
制し、打音の発生を抑制する。本発明の請求項２記載の
エンジン用バルブタイミング調整装置によると、当接部
と被当接部との拘束位置において、背圧室は駆動側回転
体と従動側回転体との摺動面を通って油潤滑空間と連通
しているので、駆動側回転体に対して従動側回転体が相
対回動すると確実に背圧室が閉塞される。

【００１１】本発明の請求項３記載のエンジン用バルブ
タイミング調整装置によると、当接部と被当接部との拘
束位置から駆動側回転体に対し従動側回転体が相対回動
すると、背圧室が閉塞されることに加え、拘束解除方向
の力を加える油圧室と接する当接部の受圧面積が減少す
るか、または当接部と油圧室とが非接触になる。したが
って、当接部に接する油圧室に供給する作動油に脈動が
発生しても、当接部の振動をさらに抑制することができ
る。したがって、当接部が他部材と衝突することを抑制
し、打音の発生を抑制する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエンジン用バ
ルブタイミング調整装置を図１〜図５に示す。第１実施
例のバルブタイミング調整装置１は油圧制御式であり、
吸気弁のバルブタイミングを制御するものである。バル
ブタイミング調整装置１は隔壁としてのエンジンカバー
３の内側に形成される油潤滑空間３ａの外に配置されて
いる。

【００１３】タイミングプーリ１０は、エンジンの駆動
軸としてのクランクシャフトとタイミングベルトで接続
してクランクシャフトの駆動力を伝達され、クランクシ
ャフトと同期して回転する。リア部材１５はプレート部
１５ａおよび軸受部１５ｂからなり、軸受部１５ｂの外
周にタイミングプーリ１０が嵌合している。リア部材１
５の軸受部１５ｂとエンジンカバー３との接合部はオイ
ルシール４３によりシールされている。従動軸としての
カムシャフト２は、タイミングプーリ１０から駆動力を
伝達され、図示しない吸気弁を開閉駆動する。カムシャ
フト２は、タイミングプーリ１０に対し所定の位相差を
おいて相対回動可能である。タイミングプーリ１０およ
びカムシャフト２は図１の左方向からみて時計方向に回
転する。以下この回転方向を進角方向とする。

【００１４】シューハウジング１１は周壁１２およびフ
ロント部１３からなる。ベーンロータ１４の軸方向両端
面はリア部材１５のプレート部１５ａとシューハウジン
グ１１のフロント部１３により覆われている。タイミン
グプーリ１０、シューハウジング１１およびリア部材１
５は駆動側回転体を構成し、互いに図２に示すボルト４
１により同軸上に固定されている。

【００１５】シューハウジング１１は周方向にほぼ等間
隔に台形状に形成されたシュー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
を有している。シュー１１ａ、１１ｂ、１１ｃの周方向
の三箇所の間隙にはそれぞれベーン部材としてのベーン
１４ａ、１４ｂ、１４ｃを収容する収容室としての扇状
空間部６０が形成されている。シュー１１ａ、１１ｂ、
１１ｃの内周面は断面円弧状に形成されている。

【００１６】ベーンロータ１４は周方向にほぼ等間隔に
ベーン１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有している。図２に示
す遅角方向、進角方向を表す矢印は、シューハウジング
１１に対するベーンロータ１４の遅角方向、進角方向を
表している。図１に示すように、ベーンロータ１４およ
びブッシュ２０は、ボルト４０によりカムシャフト２に
一体に固定されており、従動側回転体を構成している。
カバー２１はボルト４２によりフロント部１３に取付け
られており、ブッシュ２０とフロント部１３との摺動部
等から漏れ出た作動油がバルブタイミング調整装置１か
ら排出されることを防止している。

【００１７】カムシャフト２およびブッシュ２０はそれ
ぞれリア部材１５の軸受部１５ｂおよびフロント部１３
の内周壁１３ａに相対回動可能に嵌合しているので、カ
ムシャフト２およびベーンロータ１４はタイミングプー
リ１０およびシューハウジング１１に対して同軸に相対
回動可能である。図２に示すように、シュー１１ａとベ
ーン１４ａとの間に遅角油圧室６１が形成され、シュー
１１ｂとベーン１４ｂとの間に遅角油圧室６２が形成さ
れ、シュー１１ｃとベーン１４ｃとの間に遅角油圧室６
３が形成されている。また、シュー１１ｃとベーン１４
ａとの間に進角油圧室６４が形成され、シュー１１ａと
ベーン１４ｂとの間に進角油圧室６５が形成され、シュ
ー１１ｂとベーン１４ｃとの間に進角油圧室６６が形成
されている。図示しない切換弁を切り換えることによ
り、各遅角油圧室、各進角油圧室の一方に作動油を供給
し、他方を大気に開放することができる。

【００１８】図示しない切換弁を介し油圧源としての油
圧ポンプまたはドレインと連通する図示しない油路と遅
角油圧室６１、６２、６３は連通している。また、図３
に示す油圧室３６は油路６７を介して遅角油圧室６１と
連通している。図２に示す油路５５はベーンンロータ１
４のボス部１４ｄに形成された円弧状の油路５６と連通
しており、油路５６は油路５７、５８、５９を介して進
角油圧室６４、６５、６６と連通している。また、図３
に示す油圧室３７は油路６８を介して進角油圧室６４と
連通している。

【００１９】図２に示すように、シール部材２２はベー
ンロータ１４の外周壁に嵌合している。ベーンロータ１
４の外周壁とシューハウジング１１の内周壁との間には
微小クリアランスが設けられており、このクリアランス
を介して油圧室間に作動油が漏れることをシール部材２
２により防止している。シール部材２２はそれぞれ板ば
ねの付勢力によりシューハウジング１１の内周壁に向け
て押されている。

【００２０】図１に示すように、ガイドリング３３はベ
ーン１４ａの内壁に圧入保持され、このガイドリング３
３に当接部としてのストッパピストン３０が往復移動自
在に挿入されている。ストッパピストン３０は有底の円
筒部３１と円筒部３１の開口端部に設けられた環状のフ
ランジ部３２とからなる。ストッパピストン３０はカム
シャフト２の軸方向に摺動可能にガイドリング３３に収
容され、かつ付勢手段としてのスプリング３５によりフ
ロント部１３側に付勢されている。フロント部１３に形
成された嵌合穴に被当接部としてのテーパ穴３４ａを有
する嵌合リング３４が圧入保持されており、ストッパピ
ストン３０はテーパ穴３４ａに嵌合可能である。ストッ
パピストン３０がテーパ穴３４ａに嵌合した状態ではシ
ューハウジング１１に対するベーンロータ１４の相対回
動は拘束される。ストッパピストン３０、テーパ穴３４
ａおよびスプリング３５は拘束手段を構成している。

【００２１】図３に示すように、フランジ部３２とガイ
ドリング３３との間に形成された油圧室３６はガイドリ
ング３３に形成した連通孔３９、ベーン１４ａに形成し
た油路６７を介して遅角油圧室６１と連通している。ま
た、円筒部３１の先端部３１ａ側に形成された油圧室３
７は、油路６８を介して進角油圧室６４と連通してい
る。油圧室３６および油圧室３７の作動油からストッパ
ピストン３０が受ける力はテーパ穴３４ａからストッパ
ピストン３０を抜け出させる方向に働く。遅角油圧室６
１または進角油圧室６４に所定圧以上の作動油が供給さ
れると、これら作動油の油圧によりスプリング３５の付
勢力に抗してストッパピストン３０はテーパ穴３４ａか
ら抜け出す。

【００２２】ストッパピストン３０の位置とテーパ穴３
４ａの位置とは、シューハウジング１１に対してベーン
ロータ１４が図２および図３に示す最遅角位置にあると
き、つまりクランクシャフトに対してカムシャフト２が
最遅角位置にあるときにスプリング３５の付勢力により
ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａに嵌合可能なよ
うに設定されている。シューハウジング１１に対しベー
ンロータ１４が最遅角位置から進角側に回転すると、ス
トッパピストン３０とテーパ穴３４ａとの位置がずれる
のでストッパピストン３０はテーパ穴３４ａに嵌合しな
い。

【００２３】背圧室３８は、ベーン１４ａ、ガイドリン
グ３３およびストッパピストン３０のそれぞれの内周壁
により油圧室３６、３７に対するストッパピストン３０
の反受圧側に画成されている。背圧室３８は、フランジ
部３２とガイドリング３３の内周壁との摺動部により油
圧室３６と遮断され、円筒部３１とガイドリング３３の
内周壁との摺動部により油圧室３７と遮断されている。
背圧室３８はベーン１４ａのリア部材１５側に形成され
た連通路５０と連通している。

【００２４】図１に示すように、連通路５１はタイミン
グプーリ１０を軸方向に貫通して形成されており、シュ
ーハウジング１１に対してベーンロータ１４が最遅角位
置にあるとき、つまりストッパピストン３０とテーパ穴
３４ａとが嵌合可能な拘束位置にあるときだけベーン１
４ａに形成された連通路５０を介して背圧室３８と連通
する。連通路５０と連通路５１は、弁機構としてのベー
ン１４ａとプレート部１５ａとの摺動面を介して連通可
能である。

【００２５】連通路５２はエンジンカバー３に形成され
油潤滑空間３ａと連通している。連通路５１、５２はい
ずれか一方の端部が軸受部１５ｂとエンジンカバー３と
の結合部において環状に形成されているので、リア部材
１５の回転位置に関わらず常に連通している。連通路５
１と連通路５２との連通部はオイルシール４３によりシ
ールされている。ストッパピストン３０がテーパ穴３４
ａに嵌合可能な拘束位置にあるとき、背圧室３８は、連
通路５０、５１、５２を介して油潤滑空間３ａに開放さ
れるので、ストッパピストン３０の移動が妨げられな
い。さらに、背圧室３８内の作動油はストッパピストン
３０の移動に伴い、連通路５０、５１、５２を介して油
潤滑空間３ａに排出される。プレート部１５ａの端面に
おいて連通路５１は径方向に延びる細い溝として形成さ
れているだけであるので、ベーンロータ１４が最遅角位
置から進角側に移動すると、連通路５０がこの径方向溝
と一致しなくなってプレート部１５ａの端面で閉塞され
る。このため、連通路５０と連通路５１との連通は遮断
され背圧室３８は閉塞される。

【００２６】次に、バルブタイミング調整装置１の作動
を説明する。エンジン始動時、油圧ポンプから作動油が
油圧室３６および３７にまだ導入されていないとき、ク
ランクシャフトの回転に伴いベーンロータ１４はシュー
ハウジング１１に対して図２および図３に示す最遅角位
置にある。ストッパピストン３０の先端部３１ａはスプ
リング３５の付勢力によりテーパ穴３４ａに嵌合してお
り、この嵌合によりベーンロータ１４とシューハウジン
グ１１とは強固に拘束されている。したがって、吸気弁
を駆動する際にカムシャフト２が正・負のトルク変動を
受けても、ベーンロータ１４はシューハウジング１１に
対して遅角側および進角側への動きを規制されることに
より相対的な回転振動を発生することはなく、シューハ
ウジング１１とベーンロータ１４とが衝突して打音を発
生することを防止する。

【００２７】エンジン始動後、まず各遅角油圧室に作動
油が供給される。油圧ポンプから図示しない油路を介し
て遅角油圧室６１、６２、６３に作動油が供給され、さ
らに遅角油圧室６１から油路６７を介して油圧室３６に
作動油が供給される。遅角油圧室６１に供給される作動
油の油圧が所定圧以上になると、油圧室３６からストッ
パッピストン３０の受圧面が受ける力により、スプリン
グ３５の付勢力に抗してストッパピストン３０はテーパ
穴３４ａから抜け出し、ベーンロータ１４はシューハウ
ジング１１との拘束を解除される。

【００２８】ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａか
ら抜け出しても、ベーンロータ１４は遅角油圧室６１、
６２、６３から遅角方向に油圧を受けるとともに、カム
シャフト２が受ける正・負のトルク変動の平均はシュー
ハウジング１１に対してベーンロータ１４を遅角側に付
勢するので、ベーンロータ１４はシューハウジング１１
に対して依然として図２および図３に示す最遅角位置、
つまり扇状空間部６０の一方の周方向端部側に保持され
る。このため、ベーンロータ１４とシューハウジング１
１との打音の発生は抑制される。

【００２９】次に、図１、図２および図３に示す状態か
ら切換弁を切換えて遅角油圧室６１、６２、６３を大気
開放し、進角油圧室６４、６５、６６に作動油を供給す
ると、進角油圧室６４から油圧室３７に作動油が供給さ
れストッパピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出た
非拘束状態でシューハウジング１１に対しベーンロータ
１４が図１の左から見て時計回り方向、つまり進角方向
に移動する。このように各油圧室の油圧を調整すること
により、シューハウジング１１に対するベーンロータ１
４の相対位相差、つまりクランクシャフトに対するカム
シャフト２の相対位相差を制御することができる。

【００３０】図４および図５に示すように、シューハウ
ジング１１に対しベーンロータ１４が最遅角位置から進
角側に回転するとストッパピストン３０とテーパ穴３４
ａとの周方向位置がずれることにより、ストッパピスト
ン３０はテーパ穴３４ａに嵌合しなくなる。さらに、油
圧室３７に接するストッパピストン３０の先端部３１ａ
の受圧面積は最遅角位置にあるときに比べ減少している
ので、油圧室３７の作動油からストッパピストン３０が
受ける力は小さくなっている。したがって、図示しない
油圧ポンプから油圧室３７に供給される作動油に油圧変
動、つまり脈動が生じてもガイドリング３３内でストッ
パピストン３０が振動することを抑制できる。したがっ
て、ストッパピストン３０がフロント部１３やプレート
部１５ａの他部材と衝突することを抑制するので、打音
の発生が抑制される。シューハウジング１１に対しベー
ンロータ１４がさらに進角側に回転し、油圧室３７がベ
ーン１４ａに閉塞され先端部３１ａが油圧室３７と接し
なくなる。先端部３１ａが油圧室３７と非接触状態にな
ると、ストッパピストン３０は油圧室３７の作動油の脈
動の影響を受けなくなる。したがって、ストッパピスト
ン３０の振動が防止されるので、ストッパピストン３０
がフロント部１３やプレート部１５ａの他部材と衝突す
ることを防止し、打音の発生が防止される。

【００３１】また、シューハウジング１１に対しベーン
ロータ１４が最遅角位置から進角側に回転すると、連通
路５０と連通路５１との連通がベーン１４ａとリア部材
１５のプレート部１５ａとの摺動面により遮断される。
つまり、背圧室３８が閉塞され略密封されるので、図４
および図５に示すように、ストッパピストン３０の先端
部３１ａが油圧室３７に接している状態においても、油
圧室３７に供給される作動油の脈動の影響を受けにく
い。したがって、ストッパピストン３０がガイドリング
３３内で振動することを抑制し、ストッパピストン３０
がフロント部１３やプレート部１５ａの他部材と衝突す
ることを抑制するので、打音の発生が抑制される。

【００３２】また第１実施例では、リア部材１５を貫通
して連通路５１を形成しているので、連通路５１内の異
物が軸受部１５ｂとカムシャフト２との摺動部に入り込
みにくい。 （第２実施例）本発明の第２実施例を図６に示す。第２
実施例のバルブタイミング調整装置４において、第１実
施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

【００３３】連通路５３の一部は、軸受部１５ｂの内周
壁に溝状に形成されている。連通路５３は、連通路５２
と連通するとともに、シューハウジング１１に対しベー
ンロータ１４が最遅角位置、つまりストッパピストン３
０がテーパ穴３４ａに嵌合可能な拘束位置にあるとき連
通路５０を介して背圧室３８と連通する。第２実施例に
おいても、シューハウジング１１に対しベーンロータ１
４が最遅角位置から進角側に回転すると、背圧室３８が
閉塞されるとともに、油圧室３７と接する先端部３１ａ
の受圧面積が減少するか、または先端部３１ａが油圧室
３７と非接触になる。したがって、油圧室３７に供給さ
れる作動油に脈動が生じてもストッパピストン３０がフ
ロント部１３やプレート部１５ａの他部材と衝突するこ
とを抑制され、打音の発生が抑制される。

【００３４】（第３実施例）本発明の第３実施例を図７
に示す。第３実施例のバルブタイミング調整装置５にお
いて、第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号
を付す。タイミングプーリ１６は、図示しないタイミン
グベルトによりクランクシャフトと接続しているととも
に、カムシャフト２の外周に嵌合している。つまり、タ
イミングプーリ１６は第１実施例のタイミングプーリ１
０とリア部材１５とを兼ねて形成されている。連通路５
４はタイミングプーリ１６を軸方向に貫通して形成され
ている。連通路５４は、連通路５２と連通するととも
に、シューハウジング１１に対しベーンロータ１４が最
遅角位置、つまりストッパピストン３０がテーパ穴３４
ａに嵌合可能な拘束位置にあるとき連通路５０を介して
背圧室３８と連通する。そして、タイミングプーリ１６
のベーンロータ１４側の端面１６ａにおいて連通路５４
は径方向に延びる細い溝として形成されているだけであ
るので、シューハウジング１１に対しベーンロータ１４
が最遅角位置から進角側に回転すると、連通路５０がこ
の径方向溝と一致しなくなってタイミングプーリ１６の
端面１６ａで閉塞される。このため、連通路５０と連通
路５４との連通は遮断され背圧室３８は閉塞される。

【００３５】第３実施例においても、シューハウジング
１１に対しベーンロータ１４が最遅角位置から進角側に
回転すると、背圧室３８が閉塞されるとともに、油圧室
３７と接する先端部３１ａの受圧面積が減少するか、ま
たは先端部３１ａが油圧室３７と非接触になる。したが
って、油圧室３７に供給される作動油に脈動が生じても
ストッパピストン３０がフロント部１３やタイミングプ
ーリ１６の他部材と衝突することを抑制され、打音の発
生が抑制される。

【００３６】第３実施例では、タイミングプーリ１６が
直接カムシャフト２の外周に嵌合しているので、部品点
数が減少し組付工数が低減する。また、タイミングプー
リ１６を貫通して連通路５４を形成しているので、連通
路５４内の異物がタイミングプーリ１６とカムシャフト
２との摺動部に入り込みにくい。 （第４実施例）本発明の第４実施例を図８に示す。第４
実施例のバルブタイミング調整装置６において、第３実
施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

【００３７】連通路５５の一部はタイミングプーリ１６
の内周壁に溝状に形成されている。連通路５５は、連通
路５２と連通するとともに、シューハウジング１１に対
しベーンロータ１４が最遅角位置、つまりストッパピス
トン３０がテーパ穴３４ａに嵌合可能な拘束位置にある
とき連通路５０を介して背圧室３８と連通する。第４実
施例においても、シューハウジング１１に対しベーンロ
ータ１４が最遅角位置から進角側に回転すると、連通路
５０がタイミングプーリ１６の端面１６ａで閉塞される
ので背圧室３８が閉塞される。さらに、油圧室３７と接
する先端部３１ａの受圧面積が減少するか、または先端
部３１ａが油圧室３７と非接触になる。したがって、油
圧室３７に供給される作動油に脈動が生じてもストッパ
ピストン３０がフロント部１３やタイミングプーリ１６
の他部材と衝突することを抑制され、打音の発生が抑制
される。

【００３８】また、タイミングプーリ１６が直接カムシ
ャフト２の外周に嵌合しているので、部品点数が減少し
組付工数が低減する。以上説明した第１実施例〜第４実
施例では、油圧室３６および油圧室３７を設け、遅角油
圧および進角油圧のいずれでもストッパピストン３０が
テーパ穴３４ａから抜け出るように構成したが、例えば
ストッパピストンの円筒部を同一径にし、円筒部の先端
部が受ける進角油圧だけでストッパピストンがテーパ穴
から抜け出るように構成してもよい。

【００３９】（第５実施例）本発明の第５実施例を図９
および図１０に示す。第１実施例と実質的に同一構成部
分には同一符号を付す。第５実施例のバルブタイミング
調整装置７は、排気弁のバルブタイミングを制御するも
のである。油路７５はベーンロータ１４のボス部１４ｄ
に形成された円弧状の油路７６と連通しており、油路７
６は油路７７、７８、７９を介して遅角油圧室６１、６
２、６３と連通している。また、油圧室３７は油路７１
を介して遅角油圧室６１と連通している。油圧室３６
は、連通孔３９、油路７０を介して進角油圧室６４と連
通している。

【００４０】図９および図１０に示すように、シューハ
ウジング１１に対してベーンロータ１４が最進角位置に
あるときにストッパピストン３０はテーパ穴３４ａに嵌
合可能である。ストッパピストン３０がテーパ穴３４ａ
に嵌合すると、シューハウジング１１に対するベーンロ
ータ１４の相対回動が拘束される。シューハウジング１
１に対しベーンロータ１４が最進角位置から遅角側に回
転するとストッパピストン３０とテーパ穴３４ａとの周
方向位置がずれることにより、ストッパピストン３０は
テーパ穴３４ａに嵌合しなくなる。さらに、シューハウ
ジング１１に対しベーンロータ１４が最進角位置から遅
角側に回転すると、油圧室３７に接するストッパピスト
ン３０の先端部３１ａの受圧面積は最進角位置にあると
きに比べ減少しているので、油圧室３７の作動油からス
トッパピストン３０が受ける力は小さくなっている。し
たがって、図示しない油圧ポンプから油圧室３７に供給
される作動油に油圧変動、つまり脈動が生じてもストッ
パピストン３０はガイドリング３３内で振動することを
抑制できる。したがって、ストッパピストン３０がフロ
ント部１３やプレート部１５ａの他部材と衝突すること
を抑制するので、打音の発生が抑制される。シューハウ
ジング１１に対しベーンロータ１４がさらに遅角側に回
転し、油圧室３７がベーン１４ａに閉塞され先端部３１
ａが油圧室３７に接しなくなると、ストッパピストン３
０は油圧室３７の作動油の脈動の影響を受けなくなる。

【００４１】また、シューハウジング１１に対しベーン
ロータ１４が最進角位置から遅角側に回転すると、連通
路５０と連通路５１との連通がベーン部材１４ａとリア
部材１５のプレート部１５ａとの摺動面により遮断され
る。つまり、背圧室３８が閉塞され略密封されるので、
ストッパピストン３０の先端部３１ａが油圧室３７に面
した状態においても、油圧室３７に供給される作動油の
脈動の影響を受けにくい。したがって、ストッパピスト
ン３０がガイドリング３３内で振動することを抑制し、
ストッパピストン３０がフロント部１３やプレート部１
５ａの他部材と衝突することを抑制するので、打音の発
生が抑制される。

【００４２】第５実施例では、油圧室３６および油圧室
３７を設け、進角油圧および遅角油圧のいずれでもスト
ッパピストン３０がテーパ穴３４ａから抜け出るように
構成したが、例えばストッパピストンの円筒部を同一径
にし、円筒部の先端部が受ける遅角油圧だけでストッパ
ピストンがテーパ穴から抜け出るように構成してもよ
い。

【００４３】以上説明した本発明の上記複数の実施例で
は、吸気弁のバルブタイミング調整装置のときはシュー
ハウジング１１に対してベーンロータ１４が最遅角位置
にあるとき、排気弁のバルブタイミング調整装置のとき
はシューハウジング１１に対してベーンロータ１４が最
進角位置にあるとき、背圧室３８がエンジン内の油潤滑
空間３ａに連通路を介して連通する。したがって、最遅
角位置または最進角位置にあるときストッパピストン３
０の移動が妨げられない。さらに、ストッパピストン３
０の移動に伴い背圧室３８から排出される作動油がバル
ブタイミング調整装置の外周を濡らすことなく油潤滑空
間に戻される。したがって、作動油の減少を防止する。
さらに、タイミングベルトが作動油に濡れないので、ク
ランクシャフトまたはタイミングプーリとの噛合い部で
タイミングベルトが滑ることを防止する。

【００４４】しかも、上記複数の実施例に示したバルブ
タイミング調整装置は、リア部材１５またはタイミング
プーリ１６のエンジン側端面からのみ作動油が漏れだす
ように構成されており、このリア部材１５またはタイミ
ングプーリ１６のエンジン側端面に背圧室３８からの連
通路が開口していることが重要である。かかる構成を採
用することで、回転するバルブタイミング調整装置と静
止したエンジンカバー３との間を唯一のオイルシール４
３でシールすることができる。さらに、図１に図示され
るようなエンジンカバー３側の連通路５２を最も高い位
置にのみ設ける等の構成により、油潤滑空間３ａへ溢れ
出る作動油の流れを調整することができる。

【００４５】このようなバルブタイミング調整装置の密
封構造は、プレート部１５ａを一体に備えたリア部材１
５、あるいはタイミングプーリ１０とリア部材１５とを
兼ねたタイミングプーリ１６を採用するとともに、周壁
１２とフロント部１３とを一体としたシューハウジング
１１を採用することで、多数のシール箇所を設けること
なく実現することができる。上記複数の実施例では、シ
ューハウジング１１とリア部材１５またはタイミングプ
ーリ１６との間に図１または図７に図示されるようにＯ
リングシールを介装し、さらにシューハウジング１１の
先端側開口を図１または図７に図示されるようにＯリン
グシールを介装してカバー２１で閉塞するという二箇所
のゴム製Ｏリングシールの使用のみで実現することがで
きる。しかも、回転部と静止部とのシールは唯一オイル
シール４３のみである。このようなＯリングシールの使
用箇所の低減は、装置の信頼性を向上させる。

【００４６】また、シューハウジング１１に対しベーン
ロータ１４の位置がずれストッパピストン３０とテーパ
穴３４ａとが被拘束状態になると、油圧室３７に接する
ストッパピストン３０の先端部３１ａの受圧面積はスト
ッパピストン３０とテーパ穴３４ａとが拘束状態にある
ときに比べ減少するか、またはストッパピストン３０は
油圧室３７と非接触になるので、油圧室３７の作動油か
らストッパピストン３０が受ける力は少なくとも小さく
なっている。したがって、図示しない油圧ポンプから油
圧室３７に供給される作動油に脈動が生じても、ストッ
パピストン３０がフロント部１３やプレート部１５ａま
たはタイミングプーリ１６の他部材と衝突することを抑
制するので、打音の発生が抑制される。

【００４７】また、シューハウジング１１に対しベーン
ロータ１４の位置がずれストッパピストン３０とテーパ
穴３４ａとが被拘束状態になると、連通路５０と連通路
５１との連通がベーン１４ａとリア部材１５またはタイ
ミングプーリ１６との摺動面により遮断される。つま
り、背圧室３８が閉塞され略密封されるので、ストッパ
ピストン３０の先端部３１ａが油圧室３７に面した状態
においても、油圧室３７に供給される作動油に脈動が生
じてもストッパピストン３０が振動しにくい。したがっ
て、ストッパピストン３０がフロント部１３やプレート
部１５ａまたはタイミングプーリ１６の他部材と衝突す
ることを抑制するので、打音の発生が抑制される。

【００４８】また上記複数の実施例では、ストッパピス
トン３０がベーンロータ１４の軸方向に移動しシューハ
ウジング１１に配設したテーパ穴３４ａに嵌合する構成
としたが、例えばストッパピストンがベーンロータの径
方向に移動してシューハウジングに配設したテーパ穴に
嵌合する構成としてもよい。また、シューハウジングに
ストッパピストンを収容してもよい。

【００４９】また本発明の上記複数の実施例では、駆動
軸としてのクランクシャフトの駆動力をタイミングプー
リで受けてシューハウジング１１と一体に回転させ、従
動軸としてのカムシャフト２とベーンロータ１４とを一
体に回転させたが、タイミングプーリとベーンロータ１
４とを一体に回転させ、カムシャフト２とシューハウジ
ング１１とを一体に回転させることも可能である。

【００５０】また本発明の上記複数の実施例では、吸気
弁または排気弁のいずれかのバルブタイミングを調整す
るバルブタイミング調整装置について説明したが、一つ
のバルブタイミング調整装置で吸気弁および排気弁の両
方のバルブタイミングを調整してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す片側断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】第１実施例のストッパピストン周囲を示す縦断
面図である。

【図４】ベーンロータが進角側に回転したバルブタイミ
ング調整装置を示す横断面図である。

【図５】図４におけるストッパピストン周囲を示す縦断
面図である。

【図６】本発明の第２実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す片側断面図である。

【図７】本発明の第３実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す片側断面図である。

【図８】本発明の第４実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す片側断面図である。

【図９】本発明の第５実施例によるバルブタイミング調
整装置を示す横断面図である。

【図１０】図９におけるストッパピストン周囲を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

１ バルブタイミング調整装置 ２ カムシャフト（従動軸） ３ エンジンカバー（隔壁） ３ａ 油潤滑空間 １０ タイミングプーリ １１ シューハウジング（駆動側回転体） １１ａ、１１ｂ、１１ｃ シュー（駆動側回転体） １２ 周壁（駆動側回転体） １３ フロント部（駆動側回転体） １４ ベーンロータ（従動側回転体） １４ａ、１４ｂ、１４ｃ ベーン（従動側回転体） １５ リア部材（駆動側回転体） ２０ ブッシュ（従動側回転体） ３０ ストッパピストン（当接部） ３５ スプリング（付勢手段） ３４ａ テーパ穴（被当接部） ４３ オイルシール（シール部材） ５０、５１、５２、５３、５４、５５ 連通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の駆動軸から内燃機関の吸気弁
   および排気弁の少なくともいずれか一方を開閉する従動
   軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系において、内燃機関
   の油潤滑空間の外に配置されるバルブタイミング調整装
   置であって、 前記駆動軸とともに回転する駆動側回転体と、 前記従動軸とともに回転し、作動油圧により前記駆動側
   回転体に対し相対回動可能な従動側回転体と、 前記油潤滑空間を形成する隔壁と前記両回転体の少なく
   ともいずれか一方との間に配設されたシール部材と、 前記両回転体にそれぞれ設けられる当接部および被当接
   部であって、互いに当接することにより前記両回転体の
   相対回動を拘束する当接部および被当接部、ならびに前
   記両回転体を拘束する方向に前記当接部を付勢する付勢
   手段を有し、作動油圧により前記付勢手段の付勢力に抗
   し拘束解除方向に前記当接部を変位可能に構成される拘
   束手段とを備え、 前記当接部の反受圧側に形成された背圧室は、前記両回
   転体の少なくともいずれか一方に設けられ前記シール部
   材でシールされた連通路を通って前記油潤滑空間と連通
   可能であり、前記当接部と前記被当接部とが非拘束状態
   にあるとき前記背圧室を閉塞する弁機構を有することを
   特徴とする内燃機関用バルブタイミング調整装置。
2. 【請求項２】 前記弁機構は前記駆動側回転体と前記従
   動側回転体との摺動面により構成され、前記背圧室は前
   記当接部と前記被当接部とが拘束位置にあるとき前記摺
   動面を介して前記油潤滑空間と連通し、前記拘束位置か
   ら前記駆動側回転体に対し前記従動側回転体が相対回動
   すると前記背圧室は前記摺動面により閉塞されることを
   特徴とする請求項１記載の内燃機関用バルブタイミング
   調整装置。
3. 【請求項３】 前記拘束位置から前記駆動側回転体に対
   し前記従動側回転体が相対回動すると、拘束解除方向に
   作動油圧を加える油圧室と接する前記当接部の受圧面積
   が減少するか、または前記当接部と前記油圧室とが非接
   触になることを特徴とする請求項１または２記載の内燃
   機関用バルブタイミング調整装置。